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拆解一款跟隨我多年的藍(lán)牙音響,外觀設(shè)計(jì)還是很不錯(cuò)的,圓柱形的絲滑輪廓,搭配絢麗鬼魅的LED藍(lán)色燈光,尤其是在漆黑的夜晚顯得很是高貴。
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拆解過程中,一條連接鋰電池的線被我拉斷了,后來,第二條也斷了。。。 請忽略,不要在意這些細(xì)節(jié)。。
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繼續(xù)拆,喇叭在下面,要拆掉下面四顆十字螺絲。
拆開了,先給喇叭來個(gè)帥氣的特寫,喇叭用的是3Ω3W的
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我們重點(diǎn)研究下上面這個(gè)板子
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經(jīng)各種分析畫出藍(lán)牙音響的系統(tǒng)框圖,如下圖所示。主要部分為主控芯片BK3254、電池充電管理電路、藍(lán)牙天線、按鍵輸入檢測、MIC輸入電路、SD卡存儲電路、揚(yáng)聲器驅(qū)動電路、LED燈顯示。下面逐一講解。
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LTH7一、主控芯片BK3254BK3254芯片是一款高度集成的單芯片藍(lán)牙多媒體設(shè)備。它集成了藍(lán)牙收發(fā)器、FM 接收器、SD 卡接口、USB OTG 和高性能音頻外圍設(shè)備。基于 BK3254 緩存的架構(gòu)使其完全可編程任何應(yīng)用程序,它可用于控制和多媒體混合應(yīng)用程序。
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1.1 主要特點(diǎn)及應(yīng)用
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1.2 芯片引腳圖
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SSOP28封裝
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二、電池充電管理電路2.1 電池電池選用的是3.7V,500mAH,1.85Wh的規(guī)格。這個(gè)電池2017年的,到現(xiàn)在已經(jīng)有7年了,眼尖的朋友已經(jīng)可以看到電池中間存在明顯的鼓包,從側(cè)面看會更加明顯。
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那么鋰電池為什么會鼓包呢?主要有如下三方面的原因。充電過程膨脹
鋰電池在通常情況下充電過程中會自然略微發(fā)生膨脹,但通常不會超過0.1mm。然而,如果過充,引起內(nèi)部電解液的分解,就會增加內(nèi)部的壓力,使得電池膨脹,甚至最終引起電池爆炸。
解決方法:就是不要過度對鋰電池進(jìn)行充電。需要能夠使用智能充電器可以自動檢測電池是否充滿。特別是,不要連續(xù)充電超過12個(gè)小時(shí)。
生產(chǎn)過程膨脹
在生產(chǎn)過程中,如果發(fā)生短路、過熱等異常現(xiàn)象都會使得電池內(nèi)部過熱,引起內(nèi)部的電解液的分解,使得電池膨脹。
解決方法:電池的生產(chǎn)廠商應(yīng)該嚴(yán)格控制電池生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)以及工作環(huán)境避免發(fā)生短路和過熱。
循環(huán)使用老化膨脹
隨著鋰電池循環(huán)使用,它內(nèi)部的電極會自然加厚,引起電池膨脹。通常情況下,在50周之后,這個(gè)現(xiàn)象就不會再繼續(xù),此時(shí)電池會自然增加 0.3 - 0.6 mm的厚度。
解決方法:這是電池正常的反應(yīng)。通過增加電池的外殼,或者減少內(nèi)部物質(zhì)可以減少膨脹的程度。
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2.2 電池充電管理芯片通過查看芯片絲印,可以推斷所用電池充電管理芯片為LTH7R。其主要特點(diǎn)如下:
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典型應(yīng)用電路:
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三、藍(lán)牙天線電路藍(lán)牙天線采用的平面倒F型的結(jié)構(gòu),也是主流的板載藍(lán)牙天線方案,如下圖所示,藍(lán)牙天線所在區(qū)域的PCB上下需要做凈空處理。
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3.1 倒 F 天線的演變過程
倒 F 天線是單極子天線的一種變形結(jié)構(gòu)。其衍變過程可以看成是從 1/4 波長單極子天線到倒L 天線再到倒 F 天線的過程,如下圖所示:
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單極子 90 度彎曲,得到倒 L 天線,總長度仍然約為 1/4 波長。其上半部分平行于地面,這樣在減小高度的同時(shí)增加了天線的容性。為了保持天線的諧振特性,需要增加天線的感性,通常是在天線的拐角增加一倒 L 形貼片接地,這樣就形成了上圖所示的 c 部分天線,因其形狀象倒立的字母 F,所以稱此天線為倒 F 天線。
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3.2 倒 F 天線的參數(shù):
由 L 的終端開路和 S 的終端短路并聯(lián)而成,其中,開路端到饋電點(diǎn)可以看成電阻和電容的并聯(lián),諧振時(shí)開路;短路端到饋電點(diǎn)可以看成電阻和電感的并聯(lián),諧振時(shí)短路。電流主要分布在天線的水平部分和對地短路部分,而饋電支路基本沒有電流分布。在設(shè)計(jì)倒F 天線時(shí),有三個(gè)參數(shù)(L、H、S)決定了天線的輸入阻抗、諧振頻率、天線帶寬等性能。通常 L 和 H 長度之和一般介于 1/4 個(gè)自由空間工作波長(122mm)和 1/4 個(gè)介質(zhì)層導(dǎo)波波長(58mm)之間(14.5~30.5mm),經(jīng)驗(yàn)公式:
3.3 三個(gè)參數(shù)的主要影響:
L 增加時(shí),諧振頻率降底,輸入阻抗減小,天線呈感性。H 增加時(shí),諧振頻率降底,輸入阻抗增加,天線呈感性。S 增加時(shí),諧振頻率升高,輸入阻抗減小,天線呈容性。(主要影響帶寬)因此,只要適當(dāng)選取這三個(gè)參數(shù),就能使倒 F 天線諧振在任意的頻率上,且可以使得天線的輸入阻抗非常接近 50 歐姆的純電阻。這樣就可以達(dá)到不需要匹配元件就能實(shí)現(xiàn)跟微波傳輸線的阻抗匹配。
3.4 PCB layout要點(diǎn)
天線諧振臂 L 到參考地的距離不能隨意更改,會影響天線的特性(輸入阻抗、諧振頻率等)。天線到地的諧振臂過孔位置,盡量在剛進(jìn)入?yún)⒖嫉氐牡胤郊右粋(gè)大的過孔。匹配網(wǎng)絡(luò)盡量靠近天線的輸入口。微帶線與屏蔽地的距離最少 20mil 的間距,以減少寄生電容的影響。為減少做板工藝的難度,微帶線盡量短,藍(lán)牙 IC 盡量靠近天線位置擺放。微帶線應(yīng)按照 50 歐阻抗要求來走線,若有 90 度轉(zhuǎn)彎,一定要用弧形布線方式。保證天線參考地的完整性。匹配網(wǎng)絡(luò)元件的接地焊盤附近應(yīng)加一過孔。天線 top 部分及對應(yīng) bottom 層都需要凈空,不能鋪銅;天線周圍最好不要有金屬結(jié)構(gòu)或元器件、鋪地平面、電池、喇叭等吸收或反射電磁波的物質(zhì)存在,最多在其中一面距離一定間隔(至少 5mm)可以放一些元器件。3.5 PCB布局示例
四、按鍵輸入電路
僅供參考,藍(lán)牙音響中比較簡陋,基本無任何防護(hù)。
五、MIC輸入電路
僅供參考,藍(lán)牙音響中比較簡陋,基本無任何防護(hù)。
六、SD卡存儲電路
本方案使用的是4線SDIO方案,其電路可參考下圖,藍(lán)牙音響中比較簡陋,基本無任何防護(hù)。
七、揚(yáng)聲器驅(qū)動電路
7.1 芯片簡介查看功放絲印如下,芯片型號:MIX2052。這是一款高效率、無輸出濾波器的單聲道6W帶
防破音功能D類音頻功率放大器。
MIX2052的差分輸入架構(gòu)和極高的PSRR有效地提高
了MIX2052對RF噪聲的抑制能力。防破音功能解決了
不同音源輸出幅度不一致的問題,同時(shí)帶來不失真的
完美音樂享受。無需濾波器的PWM調(diào)制結(jié)構(gòu)及增益內(nèi)
置方式減少了外部元件、PCB面積和系統(tǒng)成本,并簡化
了設(shè)計(jì)。高達(dá)90%的效率,快速啟動時(shí)間和纖小的封
裝尺寸使得MIX2052成為藍(lán)牙音箱和其他便攜式音頻
產(chǎn)品的最佳選擇。7.2 典型應(yīng)用電路和芯片引腳圖
7.3 電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)
放大倍數(shù)調(diào)節(jié)
MIX2052的增益由音量調(diào)節(jié)控制的輸入電阻(RI)和反
饋電阻RF)控制。有如下的增益計(jì)算公式:
其中, Re為芯片外部的可調(diào)節(jié)輸入電阻;反饋電阻
Rf為225K(反饋電阻為內(nèi)部固定,不可外部調(diào)節(jié))。 濾波電路設(shè)計(jì)輸入電容與輸入電阻構(gòu)成一個(gè)高通濾波器,其截止頻
率可由下試得出:
Ci的值不僅會影響到電路的低頻響應(yīng),而且也會影響
電路啟動和關(guān)斷時(shí)所產(chǎn)生的POP聲,輸入電容越大,
則到達(dá)其穩(wěn)定工作點(diǎn)所需的電荷越多,在同等條件下,
小的輸入電容所產(chǎn)生的POP聲比較小。
以上就是拆解的全部內(nèi)容,兄弟們,歡迎文章右下鍵點(diǎn)贊,再看。
end
一口Linux
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